【Linux】如何理解Linux中的OOM(Out Of Mem

2024-06-10 本文已影响0人 Bogon

有时候我们会发现系统中某个进程会突然挂掉，通过查看系统日志发现是由于 OOM机制导致进程被杀掉。

今天我们就来介绍一下什么是 OOM机制以及怎么防止进程因为 OOM机制而被杀掉。

OOM 是 Out Of Memory 的缩写，中文意思是内存不足。而 OOM机制是指当系统内存不足时，系统触发的应急机制。

当 Linux 内核发现系统中的物理内存不足时，首先会对系统中的可回收内存进行回收，能够被回收的内存有如下：

当系统内存不足时，内核会优先释放这些内存页。因为使用这些内存页只是为了提升系统的性能，释放这些内存页也不会影响系统的正常运行。

如果释放上述的内存后，还不能解决内存不足的情况，那么内核会如何处理呢？
答案就是：触发 OOM killer 杀掉系统中占用内存最大的进程。

如下图所示：

image.png

可以看出，OOM killer 是防止系统崩溃的最后一个手段，不到迫不得已的情况是不会触发的。

我们分析一下内核是如何实现 OOM killer 的。

在 Linux 系统中，进程申请的都是虚拟内存地址。
当程序调用 malloc() 申请内存时，如果虚拟内存空间足够的话，是不会触发 OOM 机制的。

当进程访问虚拟内存地址时，如果此虚拟内存地址还没有映射到物理内存地址的话，那么将会触发缺页异常。
在缺页异常处理例程中，将会申请新的物理内存页，并且将进程的虚拟内存地址映射到刚申请的物理内存。

如果在申请物理内存时，系统中的物理内存不足，那么内核将会回收一些能够被回收的文件页缓存。如果回收完后，物理内存还是不足的话，那么将会触发 swapping机制（如果开启了的话）。

swapping机制会将某些进程不常用的内存页写入到交换区（硬盘分区或文件）中，然后释放掉这些内存页，从而达到缓解内存不足的情况。

从系统中选择一个最坏（占用物理内存最多）的进程。
如果找到最坏的进程，那么调用 oom_kill_process() 函数将此进程杀掉。

遍历系统中所有的进程和线程，并且计算进程的最坏分数值。
选择最坏分数值最大的进程作为被杀掉的目标进程。

主要按照以下步骤来计算进程的最坏分数值：

如果进程不能被杀掉（init进程和内核进程是不能被杀的），那么返回分数值为 0。
可以通过 /proc/{pid}/oom_score_adj 文件来设置进程的 OOM 建议值（取值范围为 -1000 ~ 1000）。建议值越小，进程被杀的机会越低。如果将其设置为 -1000 时，进程将被禁止杀掉。
统计进程使用的物理内存数，包括实际使用的物理内存、页表占用的物理内存和 swap 机制占用的物理内存。
最后加上进程的 OOM 建议值，得出最终的分数值。

计算出进程的最坏分数值后，系统就能从中选择一个分数值最大的进程杀死，从而解决内存不足的情况。

如何禁止进程被 OOM 杀掉？

有时候，我们不希望某些进程被 OOM killer 杀掉。
例如 MySQL 进程如果被 OOM killer 杀掉的话，那么可能导致数据丢失的情况。

那么如何防止进程被 OOM killer 杀掉呢？
从上面的分析可知，在内核计算进程最坏分数值时，会加上进程的 oom_score_adj（OOM建议值）值。
如果将此值设置为 -1000 时，那么系统将会禁止 OOM killer 杀死此进程。

例如使用如下命令，将会禁止杀死 pid为 2000 的进程：

#  echo  -1000  >   /proc/2000/oom_score_adj

这样，我们就能防止一些重要的进程被 OOM killer 杀死了！

参考

如何理解Linux中的OOM(Out Of Memory Killer)机制
https://docs.pingcode.com/ask/83524.html